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地球静止轨道空间星载激光通信光学天线热控技术

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中国激光 2017年第3期44卷 221-229页

作者：刘百麟周佐新李健谭立英中国空间技术研究院通信卫星事业部北京100094 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

光学天线作为空间激光通信系统中的核心组件,应具有较好的温度场稳定性和均匀性。较大的天线口径和地球静止轨道空间外热流的复杂聚变,增大了天线温度场热控技术的难度。根据光学天线的构型特点和外热流的变化规律,基于光机热一体化协... 详细信息

光学天线作为空间激光通信系统中的核心组件,应具有较好的温度场稳定性和均匀性。较大的天线口径和地球静止轨道空间外热流的复杂聚变,增大了天线温度场热控技术的难度。根据光学天线的构型特点和外热流的变化规律,基于光机热一体化协同设计,将空间高效热防护技术与光学镜面辅助热控技术相结合,实现了对大口径光通信天线温度场的稳定性与均匀性的长期精稳控制,并通过热实验进行验证。实验结果表明,强日照期对天线采取避光策略时,满足光通信天线温度场指标要求的时长大于14.3h/d,温度稳定控制在21.4~26.2℃范围内,主镜自身热差不大于1.3℃,主镜与次镜之间的热差不大于3.8℃,这些结果均高于稳定性与均匀性的指标要求。

关键词：光通信地球静止轨道星载光学天线热控技术

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星载有源相控阵天线热控技术研究进展

华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第12期50卷 106-120页

作者：褚雯霄吕义高王耀霆王秋旺西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室陕西西安710049 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710199

分析了近年来国内外星载有源相控阵天线热控相关技术的研究现状与发展趋势,包括导热、非分离式热管、毛细泵驱回路热管、相变储能技术、单相泵驱流体回路、两相泵驱流体回路、微通道冷却及射流冲击冷却等先进热控技术.结合对国外其他航... 详细信息

分析了近年来国内外星载有源相控阵天线热控相关技术的研究现状与发展趋势,包括导热、非分离式热管、毛细泵驱回路热管、相变储能技术、单相泵驱流体回路、两相泵驱流体回路、微通道冷却及射流冲击冷却等先进热控技术.结合对国外其他航天器热控系统的相关创新性技术和设计的综述,对比指出目前我国在一些关键技术方面与国外先进技术水平的差距;同时,考虑航天器在空间特殊应用环境下热管理过程的热量收集、传输和排散环节,分析热控系统整体化设计过程,提出了星载有源相控阵天线热控技术的未来主要发展方向,包括两相泵驱流体回路关键技术突破、新型高效主被动复合式热控架构探索及新型热控技术与辐射器设计相结合等,可为未来我国新一代星载有源相控阵天线的散热方案研究提供参考.

关键词：相控阵天线热控技术结构导热相变储能泵驱流体回路技术射流冷却

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超光谱成像仪红外系统热控技术研究

光学技术 2006年第z1期32卷 592-594,597页

作者：李泽学吴清文中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学部

介绍了超光谱成像仪红外系统的应用价值,总结了红外系统在光学元件、焦平面器件、光机结构等不同部分的热控需求。通过主动热控与被动热控的比较,阐述了超光谱成像仪红外系统热控策略,并且归纳了适合其要求的热控技术。其中针对红外系... 详细信息

介绍了超光谱成像仪红外系统的应用价值,总结了红外系统在光学元件、焦平面器件、光机结构等不同部分的热控需求。通过主动热控与被动热控的比较,阐述了超光谱成像仪红外系统热控策略,并且归纳了适合其要求的热控技术。其中针对红外系统焦平面热控,对辐射制冷和机械制冷进行了比较,并简要介绍了斯特林制冷机。最后总结了目前超光谱成像仪红外系统热控的关键问题。

关键词：空间光学超光谱成像仪红外系统热控技术

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我国月球探测器热控技术发展

航天器工程 2022年第2期31卷 29-34页

作者：向艳超刘自军宁献文苗建印北京空间飞行器总体设计部北京100094

探月工程推动了我国航天器热控技术长足发展,基本形成针对月面探测器月昼散热、月夜保温相融合的热控技术体系。文章论述我国在探月工程中开发的新型热控技术及其应用情况。展望后续长期无人及有人驻留月球探测任务,建议发展大功率同位... 详细信息

探月工程推动了我国航天器热控技术长足发展,基本形成针对月面探测器月昼散热、月夜保温相融合的热控技术体系。文章论述我国在探月工程中开发的新型热控技术及其应用情况。展望后续长期无人及有人驻留月球探测任务,建议发展大功率同位素温差电池(RTG)和小型核反应堆技术,以提升月夜期间的热-电联供能力和效率;发展泵驱两相流体回路技术,提升月昼与月夜期间可控热传输能力;发展热泵技术及低吸收、高发射涂层热控涂层技术,以提升月昼期间的辐射器热排散效率。

关键词：探月工程月球探测热控技术重力辅助两相流体回路水升华器

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我国深空探测器热控技术发展

航天器工程 2024年第6期33卷 82-91页

作者：陈阳陈庆苗建印陈建新向艳超张栋赵亮邵兴国刘自军张有为宁献文张红星张冰强王录吕巍蒋凡北京空间飞行器总体设计部航天器热控技术全国重点实验室北京100094

航天器热控技术保证了我国探月工程嫦娥一号到嫦娥六号、火星探测器天问一号等一系列深空探测任务的圆满成功。我国已经积累了一系列先进的设计经验,突破了低重力、中真空环境下高温散热及低温生存等一系列技术难题。系统性地回顾了探... 详细信息

航天器热控技术保证了我国探月工程嫦娥一号到嫦娥六号、火星探测器天问一号等一系列深空探测任务的圆满成功。我国已经积累了一系列先进的设计经验,突破了低重力、中真空环境下高温散热及低温生存等一系列技术难题。系统性地回顾了探月工程20年发展历程中深空探测航天器的热控系统设计、技术创新、产品研制及工程实践,主要包括星体热环境模型、主动热控技术、被动热控技术及热试验技术,并阐述了各自的技术原理和应用性能。最后根据我国后续深空探测任务的需求和挑战,给出了未来深空探测航天器热控技术的发展建议。

关键词：深空探测热控技术进展展望

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雷达热控技术现状及发展方向

现代雷达 2009年第5期31卷 1-6页

作者：平丽浩南京电子技术研究所南京210013

文中依据有源相控阵雷达的发展趋势,总结了热控技术面临的难点与挑战。在此基础上分析了地基大型有源相控阵雷达、高机动有源相控阵雷达,舰载有源相控阵雷达、机载有源相控阵雷达、天基雷达等不同类型雷达热控技术的特点和面临的技术难... 详细信息

文中依据有源相控阵雷达的发展趋势,总结了热控技术面临的难点与挑战。在此基础上分析了地基大型有源相控阵雷达、高机动有源相控阵雷达,舰载有源相控阵雷达、机载有源相控阵雷达、天基雷达等不同类型雷达热控技术的特点和面临的技术难点,提出了未来各种雷达热控技术的发展方向。

关键词：有源相控阵雷达热控技术发展趋势冷却技术

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中国航天器热控技术主要发展历程

航天器工程 2023年第6期32卷 F0002-F0002,I0001-I0004页

国际首创性提出了1/6 g_(n)重力驱动两相流体回路方案,利用月表重力驱动气液工质循环传热,解决了月表重力对两相流动换热的影响和地面等效模拟等科学与技术难题,以显著的技术优势(月夜保温系统质量小于美国和苏联的1/50)解决了中国嫦娥... 详细信息

国际首创性提出了1/6 g_(n)重力驱动两相流体回路方案,利用月表重力驱动气液工质循环传热,解决了月表重力对两相流动换热的影响和地面等效模拟等科学与技术难题,以显著的技术优势(月夜保温系统质量小于美国和苏联的1/50)解决了中国嫦娥月球探测器的“月夜生存”难题。

关键词：重力驱动等效模拟保温系统首创性热控技术月球探测器科学与技术发展历程

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大功率相控阵雷达天馈网络热控技术研究

微波学报 2019年第3期35卷 11-15页

作者：孔祥举彭勇陈鹏魏涛中国电子科技集团公司第十四研究所

随着相控阵雷达天线阵面功率-孔径密度越来越大,天馈网络的辐射单元、绕线层电缆等功耗日益增加,其散热设计成为雷达热控系统设计新的关注点。天馈网络相关设备结构形态各异,难与阵面冷却大板形成热紧密装配,且数量成千上万,总功耗达数... 详细信息

随着相控阵雷达天线阵面功率-孔径密度越来越大,天馈网络的辐射单元、绕线层电缆等功耗日益增加,其散热设计成为雷达热控系统设计新的关注点。天馈网络相关设备结构形态各异,难与阵面冷却大板形成热紧密装配,且数量成千上万,总功耗达数十千瓦以上,散热难度较大。文中以圆极化天线为例,分析了天馈网络器件发热机理,结合热控要求,提出了热传导和强迫对流散热并重的复合型散热方式,通过热分析计算,借助于天线小面阵热测试,验证了该天馈网络复合型散热方式的有效性,并提出优化散热措施,为大功率相控阵雷达天馈网络的散热需求提供了可行的解决方案。

关键词：辐射单元绕线层电缆热控技术

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电子设备瞬态热特性及热控技术研究

电子设备瞬态热特性及热控技术研究

作者：李鑫祺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着航空航天和电子技术的发展，飞行器舱内电子元件的集成度和发热功率密度日益增加，使舱内电子设备的热设计和热控技术逐渐成为决定飞行器研制成败的关键技术之一。其中，电子设备工作状态热特性的数值预测，是进行设备热设计的基础... 详细信息

随着航空航天和电子技术的发展，飞行器舱内电子元件的集成度和发热功率密度日益增加，使舱内电子设备的热设计和热控技术逐渐成为决定飞行器研制成败的关键技术之一。其中，电子设备工作状态热特性的数值预测，是进行设备热设计的基础和前提，因此必须保证对设备运行过程中瞬态热特性预测分析的可靠性。在了解设备热特性的基础上，采用高效的热沉技术和强化散热技术，是实现舱内仪器设备热控的关键。　　本文针对飞行器舱内电子设备热设计和热控技术需求，以发热设备为对象，设计搭建了实验系统，开展了设备模型的辐射-导热-自然对流瞬态热特性实验，以验证其热特性数值预测的可靠性。在基础上，采用数值模拟方法，分析了设备安装方位对其瞬态热特性的影响。　　利用相变热沉吸热是飞行器舱内电子设备常用的被动式热控技术。为强化相变热沉的传热性能，采用金属泡沫与低熔点石蜡组成复合相变材料，是一种有效的热沉技术。通过浸渍法制备了泡沫铜-石蜡复合相变材料，搭建了泡沫-石蜡复合相变材料的熔化特性实验装置，捕捉熔化过程图像及红外图像分析熔化过程传热特点，测试了该复合相变热沉材料的热控性能，分析了相关参数的影响。　　多孔泡沫通道散热器是一种高效的电子设备主动热控技术。针对多孔泡沫翅片通道的导热、对流传热过程，基于Fluent软件，采用流、固两相的局部非热平衡(LTNE)模型，通过UDFs自编程序实现泡沫-固体和泡沫-流体边界的耦合计算，模拟分析了此类结构的传热特性。利用性能评价因子(PEF)对几种通道结构的散热性能进行了评估对比，分析了通道结构参数和泡沫孔隙参数对通道散热性能的影响。　　通过研究，获得了发热设备瞬态热特性测试数据，为电子设备的瞬态热特性数值模拟可靠性验证提供了实验数据支撑，对比分析了设备安装方位对其热特性的量化影响;初步获得了泡沫铜-石蜡复合相变材料的熔化特性数据，为此类材料作为高效热沉技术的进一步研发提供了必要的认识基础;掌握了多孔翅片通道的传热特性和相关因素对散热性能的影响规律。为飞行器舱内发热设备的热设计和热控技术应用，提供了必要的理论依据和数据支撑。

关键词：飞行器舱内设备瞬态热特性相变热沉热控技术 Fluent软件